近日，來(lái)自馬德里和維也納的一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)使用3D打印創(chuàng)造出用于疾病診斷和藥物測(cè)試的陶瓷裝置。據(jù)研究人員介紹，該芯片是“同類最具特色的例子之一”。它開辟了可用于代替動(dòng)物或培養(yǎng)皿樣品的器官芯片測(cè)試裝置中使用的陶瓷材料的潛力。

國(guó)際合作

據(jù)悉，西班牙馬德里自治大學(xué)的JosefaPredestinaciónGarcía-Ruíz是陶瓷實(shí)驗(yàn)室芯片研究論文的主要作者。Garciía-Ruíz擁有來(lái)自馬德里政治大學(xué)和奧地利Lithoz有限公司的研究團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)展示了通過(guò)光刻3D打印的八邊形芯片的設(shè)計(jì)。

制作模型血管

復(fù)制血管是芯片器官器件的主要目標(biāo)。因此，來(lái)自García-Ruíz的八面芯片設(shè)計(jì)有四個(gè)通道和入口。這些隔室可用于引入多種類型的細(xì)胞，并逐漸積累組織，因?yàn)樗鼘⒋嬖谟隗w內(nèi)。

網(wǎng)格膜也放置在芯片的中心，在設(shè)備的底部創(chuàng)建一個(gè)井。在實(shí)驗(yàn)中，細(xì)胞對(duì)網(wǎng)格表現(xiàn)出良好的粘附性，意味著它可以用作生物支架以生長(zhǎng)更高質(zhì)量的組織。

研究人員解釋說(shuō)：“這樣的設(shè)計(jì)可以僅使用單一且通用的多孔，多通道和多層微流體平臺(tái)的幾種類型的組織模型或生理相互作用的體外發(fā)育?！?/span>

燒結(jié)完成

一旦最終確定，使用Lithoz GmbH的CeraFab 7500機(jī)器將芯片打印在陶瓷上。CeraFab 7500中的陶瓷材料與光聚合物混合，使其在與光接觸時(shí)固化。

根據(jù)García-Ruíz等人的說(shuō)法，這種光刻技術(shù)是添加劑制造技術(shù)，當(dāng)使用陶瓷材料時(shí)，其提供了整體零件尺寸和精度之間最具吸引力的折中。打印后，陶瓷器件被燒結(jié)以將其顆粒熔合在一起。作為單個(gè)實(shí)心件，制造的芯片可防止為醫(yī)學(xué)研究添加的有價(jià)值活性材料的泄漏。這種單片設(shè)計(jì)是相對(duì)于典型的這種大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。陶瓷的強(qiáng)度也優(yōu)越，比玻璃或塑料更耐高溫。

細(xì)胞到細(xì)胞

當(dāng)添加到設(shè)備中時(shí)，細(xì)胞在孔和網(wǎng)格中保持活性，并提供醫(yī)學(xué)可能性所需的驗(yàn)證。

據(jù)作者解釋，“所獲得的微系統(tǒng)提供了單片生物微系統(tǒng)的最顯著的例子之一，據(jù)我們所知，在具有復(fù)雜幾何形狀的陶瓷微系統(tǒng)領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)室芯片和器件芯片在應(yīng)用領(lǐng)域邁出了一大步。細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果有助于突出所提出的方法的潛力和使用陶瓷材料用于生物應(yīng)用和在細(xì)胞水平上相互作用的充分性。”

據(jù)悉，本文討論的論文發(fā)表于國(guó)際先進(jìn)制造技術(shù)雜志上，用戶可以免費(fèi)獲取。